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详解Java集合接口的默认方法实现_Iterable接口的forEach源码解析

P粉602998670

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发布时间:2026-02-25 12:47:02

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来源于php中文网

原创

foreach是iterable默认方法,本质为iterator()+while循环,每次新建iterator,异常中断遍历,不支持并发修改,性能不优于传统for循环,重写需谨慎。

详解java集合接口的默认方法实现_iterable接口的foreach源码解析

forEach 方法在 Iterable 接口里到底做了什么

它只是个默认方法,不强制子类重写,但底层调用的是 iterator() + while 循环,没有魔法,也不做并发保护。

  • 每次调用都会新建一个 Iterator 实例,意味着不能复用已有的迭代器状态
  • 如果传入的 Consumer 抛异常,遍历立即中断,不会跳过继续执行
  • ArrayList 这类支持随机访问的集合,forEach 并不比传统 for (int i = 0; ...) 快——JVM 未必能内联优化这个默认方法调用
  • 源码本质就三行:Iterator<t> iterator = this.iterator(); while (iterator.hasNext()) { action.accept(iterator.next()); }</t>

为什么 List.forEach 和 for-each 循环行为看起来一样却不能互换

表面都“遍历”,但触发机制和可干预点完全不同:一个是接口契约定义的统一入口,一个是语法糖编译后生成的 iterator() 调用。

  • for (String s : list) 是编译期转换,最终字节码里仍是显式 hasNext()/next() 调用;而 list.forEach(...) 是运行时动态分派,默认方法逻辑固定
  • 若子类重写了 forEach(比如 CopyOnWriteArrayList 就重写了),list.forEach 会走重写版本,但 for-each 仍走 iterator() 链路,行为可能不一致
  • 调试时注意:断点打在 forEach 上,进不去具体集合实现类?那说明它没重写,默认走 Iterable 的那个基础实现

forEach 里修改集合结构会抛 ConcurrentModificationException 吗

会,而且和你是否用 remove() 无关——只要在遍历中途改变了集合的 modCount,下一次 next() 就炸。

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  • 哪怕你只调 list.add(...)list.clear(),只要发生在 forEachaction 里,就会触发校验失败
  • 这不是 forEach 特有的限制,是所有基于 fail-fast Iterator 的遍历方式共有的约束
  • 想边遍历边删?别在 forEach 里硬刚,改用 Iterator.remove(),或者收集待删元素后批量处理
  • CopyOnWriteArrayList.forEach 是个例外:它不检查 modCount,因为迭代器基于快照,但代价是看不到遍历期间的新元素

自定义集合实现 Iterable 时要不要重写 forEach

绝大多数情况不用。除非你有明确性能优势或语义差异,否则直接继承默认实现更安全。

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  • 如果你的迭代逻辑特殊(比如按某种索引顺序、跳过某些元素、需要预热缓存),重写能让调用方无感受益
  • 但如果只是封装了另一个集合,又没做额外控制,重写反而容易漏掉 modCount 校验或异常传播逻辑
  • 注意:重写 forEach 不影响 for-each 语法,后者永远依赖 iterator() 返回值
  • 测试时别只测“能跑”,要覆盖空集合、单元素、并发修改等边界——默认实现的健壮性已经过 JDK 长期验证,自己写的未必

真正容易被忽略的是:默认 forEach 不提供任何执行上下文控制,比如中断、跳过、并行化。它就是个最朴素的串行消费器。想做更复杂的事,别在它身上堆逻辑,该换 Stream 就换,该手写循环就写。

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